温度ヒューズ
【課題】温度ヒューズにおいて、ヒューズ素子の表面とケースの内周面とが接触しないようにする。
【解決手段】温度ヒューズは、可溶部と、可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、第１のリード導体に形成された第１の段部および第２のリード導体に形成された第２の段部と、可溶部と第１のリード導体と第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、可溶部が収納される筒状のケースと、ケースの他端の近傍の内面に形成され、第１のリード導体側を係止する凸部と、第２のリード導体に挿通され、第２の段部により係止される蓋体とからなる。
【解決手段】温度ヒューズは、可溶部と、可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、第１のリード導体に形成された第１の段部および第２のリード導体に形成された第２の段部と、可溶部と第１のリード導体と第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、可溶部が収納される筒状のケースと、ケースの他端の近傍の内面に形成され、第１のリード導体側を係止する凸部と、第２のリード導体に挿通され、第２の段部により係止される蓋体とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、温度ヒューズに関する。例えば、可溶部を含むヒューズ素子の表面とケースの内周面とが接触しない温度ヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気機器や電子機器などに対する熱的保護部品として温度ヒューズが使用されている。例えば、下記特許文献１および下記特許文献２には、両端からリード導体が延伸する可溶合金を、ケースの内部に収納した温度ヒューズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１５１８７３号公報
【特許文献２】特開平０５−１７４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度ヒューズの過電流に対する耐性を高め、定格電圧や定格電流を高くするには、ケースの内面と、可溶合金を含むヒューズ素子の表面とが離れていることが望ましい。温度ヒューズの可溶合金が溶断したときに発生するアーク放電により、可溶合金にコーティングされているフラックスが炭化する。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることにより、炭化したフラックスを介して電流が流れることを防止でき、絶縁抵抗が低下することを防止できる。
【０００５】
さらに、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電により、溶断した可溶合金が飛散する。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることにより、飛散した可溶合金を分散させてケースの内面に付着させることができる。このため、溶断した可溶合金による再導通を防止することができ、絶縁抵抗の低下を防止できる。さらに、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電によりケースが破壊する場合がある。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることによりアーク放電の影響を直接受けず、ケースの破壊を防止できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているような、両端を樹脂で封止するだけの温度ヒューズでは、ヒューズ素子を正確に位置決めすることができない。このため、温度ヒューズを樹脂で封止した際に、ケースの内面とヒューズ素子の表面とが接触してしまう問題があった。
【０００７】
同様に、特許文献２に記載されているように、先端が凹部とされるリード線に可溶合金の先端を受け止めるだけでは、ヒューズ素子を正確に位置決めすることが困難である。特に、筒体内における感温素子の垂直方向の位置決めに治具を使用しなければならないという問題があった。
【０００８】
したがって、本開示の目的の一つは、可溶合金等の可溶部の位置決めを正確に行うことができ、可溶部を含むヒューズ素子の表面とケースの内面とが接触しない温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本開示は、例えば、
可溶部と、
可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、
第１のリード導体に形成された第１の段部および第２のリード導体に形成された第２の段部と、
可溶部と第１のリード導体と第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、可溶部が収納される筒状のケースと、
ケースの他端の近傍の内面に形成され、第１のリード導体側を係止する凸部と、
第２のリード導体に挿通され、第２の段部により係止される蓋体と
からなる温度ヒューズである。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、ヒューズ素子の表面とケースの内面とが接触しない。したがって、温度ヒューズが動作して可溶部が溶断した際に絶縁抵抗の低下をまねくことなく、温度ヒューズが適用される回路を確実に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施形態における温度ヒューズの構成例を示す略線図である。
【図２】本開示におけるヒューズ素子およびリード導体の一例を説明するための略線図である。
【図３】本開示におけるケースの一例を説明するための略線図である。
【図４】本開示における蓋体の一例を説明するための略線図である。
【図５】本開示の温度ヒューズの動作例を説明するための略線図である。
【図６】本開示の第２の実施形態における温度ヒューズの構成例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
「温度ヒューズの概要」
始めに、本開示の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態における温度ヒューズ１の断面の構成例を示す。温度ヒューズ１は、例えば、各種の電子機器の回路に組み込まれる。詳細は後述するが、機器の異常温度を感知すると温度ヒューズ１が動作し、回路に流れる電流を遮断する。なお、温度ヒューズ１が動作する温度は、６５℃、７５℃、１００℃等、適宜、設定される。
【００１４】
温度ヒューズ１は、例えば、断面がほぼ正方形である角筒状のケース２を有する。ケース２の一端には、例えば、ほぼ円形の開口が形成されている。ケース２の他端には、例えば、ほぼ正方形の開口が形成されている。図１に示す例では、ケース２の、図面に向かって右側の端面に、ほぼ円形の開口が形成されている。ケース２の、図面に向かって左側の端面に、ほぼ正方形の開口が形成されている。なお、開口の形状は、適宜、変更できる。
【００１５】
ケース２のほぼ正方形の開口からケース２の内部に向かって、凹部Ｃ１が形成されている。凹部Ｃ１の底面のほぼ中央には、挿通孔Ｈ１が形成されている。この結果、ケース２の他端の近傍の内周面の全てに、凸部３が形成される。挿通孔Ｈ１の径は、後述するリード導体７の径よりやや大とされる。ケース２のほぼ円形の開口からケース２の内部に向かって、ほぼ円筒状の空間Ｓ１が形成されている。挿通孔Ｈ１を介して、凹部Ｃ１と空間Ｓ１とが連通している。
【００１６】
空間Ｓ１には、可溶部４が収納されている。可溶部４の表面には、フラックス５がコーディングされている。なお、フラックス５がコーティングされた可溶部４を、適宜、ヒューズ素子６と称する。可溶部４の一端には、第１のリード導体であるリード導体７が溶接されている。可溶部４とリード導体７との溶接箇所（溶接部）からケース２の外部に向かって、リード導体７が延伸している。リード導体７の端部が、ケース２のぼほ正方形の開口を介してケース２の外部に導出されている。リード導体７には、第１の段部の一例である段部８が形成されている。
【００１７】
リード導体７の径は、挿通孔Ｈ１の径よりやや小とされる。また、段部８の幅（リード導体７の延長方向と直交する方向の長さ）は、挿通孔Ｈ１の径よりやや大とされる。したがって、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されると、段部８は凸部３により係止される。
【００１８】
可溶部４の他端には、第２のリード導体であるリード導体９が溶接されている。可溶部４とリード導体９との溶接部からケース２の外部に向かって、リード導体９が延伸している。リード導体９の端部が、ケース２のほぼ円形の開口を介してケース２の外部に導出されている。リード導体９には、第２の段部の一例である段部１０が形成されている。
【００１９】
リード導体９に対して、蓋体１１が挿通されている。詳細は後述するが、蓋体１１は、例えば、中空部を有する円盤状のものである。蓋体１１の径は、ケース２のほぼ円形の開口の径よりやや小である。蓋体１１の中空部の径は、リード導体９の径のよりやや大とされ、段部１０の幅（リード導体９の延長方向と直交する方向の長さ）よりやや小とされる。リード導体９に挿通された蓋体１１は、ほぼ円形の開口から空間Ｓ１に挿入され、空間Ｓ１に収納される。
【００２０】
リード導体９に挿通された蓋体１１は、空間Ｓ１において段部１０により係止される。このとき、ケース２のほぼ円形の開口と蓋体１１との間に空間Ｓ２が形成される。凹部Ｃ１および空間Ｓ２に対して、エポキシ樹脂等の封止剤がそれぞれ充填されて温度ヒューズ１が形成される。
【００２１】
「温度ヒューズの組立方法」
温度ヒューズ１の組立方法の一例について説明する。なお、温度ヒューズ１の組立は、例えば、リード導体７およびリード導体９を可溶部４にそれぞれ溶接して一体化し、可溶部４にフラックス５をコーティングした上で行われる。はじめに、ケース２のほぼ円形の開口から空間Ｓ１に向かって、リード導体７が挿入される。リード導体７が挿入されていくと、ヒューズ素子６およびリード導体９の一部が順次、空間Ｓ１へと収納されていく。リード導体７は、挿通孔Ｈ１に挿通される。そして、凹部Ｃ１およびケース２のほぼ正方形の開口を介して、リード導体７の先端がケース２の外部に導出される。
【００２２】
リード導体７がケース２の内部に挿入されていくと、凸部３により段部８が係止される。段部８が係止されることで、リード導体７をそれ以上、挿入することができなくなる。リード導体７における段部８の形成位置を適切に設定することで、段部８が係止された際のヒューズ素子６の位置をケース２の内部のほぼ中央とすることができる。
【００２３】
続いて、蓋体１１が、リード導体９の先端からリード導体９に対して挿通される。リード導体９に挿通された蓋体１１は、ケース２のほぼ円形の開口を介して空間Ｓ１へと収納され、段部１０により係止される。蓋体１１によりヒューズ素子６が浮く状態で支持され、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが接触しない。
【００２４】
続いて、凹部Ｃ１および空間Ｓ２にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ケース２のほぼ正方形の開口を介して凹部Ｃ１に封止剤が充填される。ケース２のほぼ円形の開口を介して空間Ｓ２に封止剤が充填される。ここで、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されているため、ほぼ正方形の開口から充填された封止剤が、挿通孔Ｈ１を介して空間Ｓ１に流れ込むことはない。また、ほぼ円形の開口から充填された封止剤は蓋体１１により遮断され、それ以上空間Ｓ１内に流れ込むことはない。充填された封止剤が硬化することで、温度ヒューズ１が組み立てられる。なお、上述した温度ヒューズ１の組立方法は一例であり、適宜、変更できる。例えば、はじめに蓋体１１をリード導体９に挿通した後に、リード導体７等をケース２に対して挿入してもよい。
【００２５】
以上のようにして形成される温度ヒューズ１は、ヒューズ素子６の表面とケース２の内面とが接触せず離れている。このため、耐絶縁性が増加する。さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、アーク放電により炭化したフラックスを介して電流が流れることを防止でき、絶縁抵抗が低下することを防止できる。
【００２６】
さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、アーク放電により飛散した可溶合金を分散させてケースの内周面に付着させることができる。このため、溶断した可溶合金による再導通を防止することができ、絶縁抵抗の低下を防止できる。さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電の影響を直接受けず、ケース２の破壊を防止できる。なお、温度ヒューズ１は、例えば、定格電圧：ＡＣ(Alternating Current)２５０Ｖ（ボルト）、定格電流：１０Ａ（アンペア）による耐性試験にも対応可能である。
【００２７】
「ヒューズ素子およびリード導体」
次に、温度ヒューズ１の各部について詳細に説明する。図２は、ヒューズ素子６、リード導体７およびリード導体９の構成の一例を示す。上述したように、ヒューズ素子６は、可溶部４と、可溶部４にコーティングされたフラックス５とを含む。
【００２８】
可溶部４の端部に対して、リード導体７の端部が溶接され、可溶部４の端部からリード導体７が延伸する。可溶部４の他方の端部に対して、リード導体９の端部が溶接され、可溶部４の他方の端部からリード導体９が延伸する。リード導体７およびリード導体９が可溶部４にそれぞれ溶接されることで、可溶部４の両端には、溶接部としての球状の膨らみが若干、生じる。
【００２９】
可溶部４とリード導体７とは、例えば、抵抗溶接により溶接される。抵抗溶接では、リード導体７に電流を流し、その電流により可溶部４の端部を溶融させる。溶融した可溶部４の端部を冷却することで、可溶部４とリード導体７とが溶接される。同様に、可溶部４とリード導体９とは、例えば、抵抗溶接によって溶接される。
【００３０】
可溶部４は、例えば、はんだ合金が使用される。近年、環境保護の観点から、カドミウム（Ｃｄ）や鉛（Ｐｂ）などの人体に有害な重金属を含有しない錫（Ｓｎ）−ビスマス（Ｂｉ）系などのはんだ合金が、可溶部４として使用される。なお、インジウム（Ｉｎ）や銅（Ｃｕ）が一部含まれるはんだ合金が、可溶部４として使用されてもよい。可溶部４の表面には、例えば、松脂（ロジン）を主成分とするフラックス５がコーティングされる。
【００３１】
リード導体７は、例えば、錫メッキ軟銅線が使用される。リード導体７の径は、例えば、１ｍｍ（ミリメートル）である。リード導体７には、段部８が形成される。段部８は、例えば、ほぼ板状とされ、リード導体７の一部を加圧することで形成される。リード導体７の一部を加圧するだけなので、段部８を形成するために新たな部品を使用する必要がない。段部８の幅は、例えば、１．２ｍｍとされる。段部８は、リード導体７の先端から例えば、１．６ｍｍの箇所に形成される。段部８の長さ（リード導体７の延長方向と同一方向の長さ）は、例えば、１ｍｍとされる。
【００３２】
段部８の幅、長さ、形成箇所などは、温度ヒューズ１の大きさ等に応じて適宜、変更できる。例えば、図２に示す例では、可溶部４とリード導体７との溶接部から所定距離をもって、段部８が形成されている。所定距離をもたせず、例えば、可溶部４とリード導体７との溶接部の近傍から段部８が形成されてもよい。
【００３３】
リード導体９は、例えば、錫メッキ軟銅線が使用される。リード導体９の径の大きさは、例えば、１ｍｍである。リード導体９には、段部１０が形成される。段部１０は、例えば、ほぼ板状とされ、リード導体９の一部を加圧することで形成される。リード導体９の一部を加圧するだけなので、段部１０を形成するために新たな部品を使用する必要がない。段部１０の幅は、例えば、１．２ｍｍとされる。段部１０は、リード導体９の先端から例えば、１．６ｍｍの箇所に形成され、長さ（リード導体９の延長方向と同一方向の長さ）は、例えば、１ｍｍとされる。
【００３４】
段部１０の幅、長さ、形成箇所などは、温度ヒューズ１の大きさ等に応じて適宜、変更できる。例えば、図２に示す例では、可溶部４とリード導体９との溶接部から所定距離をもって段部１０が形成されている。所定距離をもたせず、例えば、可溶部４とリード導体９との溶接部の近傍から段部１０が形成されてもよい。
【００３５】
「ケース」
次に、ケース２について説明する。図３Ａは、ケース２の断面の一例を示し、図３Ｂは、ケース２の左側面を示す。ケース２は、例えば、角筒状とされる。ケース２は、円筒状など他の形状とされてもよい。ケース２の材料としては、例えば、セラミックスの一つであり、機械的強度、耐熱性、電気絶縁性、化学的安定性などに優れたアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）が使用される。ケース２の材料として、樹脂等の他の材料が使用されてもよい。例えば、アルミナセラミックスの粉末を焼成加工することで、所望の形状のケース２が形成される。
【００３６】
ケース２の他端には、ほぼ正方形の開口が形成されている。ほぼ正方形の開口を介してケース２の内部に向かって、凹部Ｃ１が形成される。凹部Ｃ１の底面のほぼ中央には挿通孔Ｈ１が形成される。挿通孔Ｈ１の径は、ほぼ正方形の開口の幅より小とされ、例えば、１．１ｍｍとされる。この結果、ケース２の内周面の全てに凸部３が形成される。
【００３７】
また、挿通孔Ｈ１の径は、リード導体７の径よりやや大きく、段部８の幅よりやや小さい。このため、リード導体７を挿通孔Ｈ１に対して挿通することができる。そして、挿通孔Ｈ１に対してリード導体７を挿通していくと、段部８が凸部３により係止される。
【００３８】
なお、凸部３は、温度ヒューズ１の大きさやリード導体７に形成される段部８の位置などに応じて、適切な位置に形成される。凸部３の形状は、適宜、変更できる。ケース２の内周面の全てに凸部３が形成されていなくてもよい。例えば、ケース２が角筒状である場合には、ケース２の内部において対向する２面のみに凸部３が形成されるようにしてもよい。
【００３９】
凹部Ｃ１に対して、エポキシ樹脂などの封止剤が充填される。封止剤は、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂が使用されてもよい。ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１に封止剤が充填されることで、ケース２の内周面と封止剤との接着面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。なお、封止剤が充填されるときは、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されている。したがって、凹部Ｃ１に充填された封止剤が挿通孔Ｈ１を介して空間Ｓ１に流れ込むことはない。
【００４０】
さらに、ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１に対して封止剤が充填されて接合強度が向上するため、負荷に対する温度ヒューズ１の機械的強度が向上する。例えば、ケース２の外部に導出されたリード導体７にフォーミング加工がなされ、フォーミング加工にともなう負荷が封止剤に対してかかる場合に、負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４１】
ケース２の一端には、例えば、ほぼ円形である開口が形成されている。ほぼ円形の開口からケース２の内部に向かって、空間Ｓ１が形成される。空間Ｓ１は、例えば、円筒状とされる。挿通孔Ｈ１を介して、空間Ｓ１と凹部Ｃ１とが連通している。
【００４２】
「蓋体」
次に、蓋体１１について説明する。図４Ａは、蓋体１１の断面を示し、図４Ｂは、蓋体１１の側面を示す。蓋体１１の材料としては、例えば、機械的強度、耐熱性、電気絶縁性、化学的安定性などに優れ、セラミックスの一つである、アルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）が使用される。蓋体１１の材料として、樹脂等の他の材料が使用されてもよい。例えば、アルミナセラミックスの粉末を焼成加工することで、所望の形状の蓋体１１が形成される。
【００４３】
蓋体１１は、例えば、ほぼ中央に中空部Ｈ２を有する円盤状とされる。蓋体１１の径は、ケース２のほぼ円形の開口の径よりやや小とされている。このため、ほぼ円形の開口からケース２内へと蓋体１１を挿入できる。中空部Ｈ２は、例えば、ほぼ円形とされる。中空部Ｈ２の径は、リード導体９の径よりやや大とされており、中空部Ｈ２にリード導体９を通すことで、蓋体１１をリード導体９に挿通できる。中空部Ｈ２の径は、段部１０の幅よりやや小とされる。このため、リード導体９に挿通された蓋体１１は、段部１０により係止される。中空部Ｈ２の径は、例えば、１．１ｍｍとされる。なお、リード導体９に蓋体１１を挿通し易くするために、蓋体１１の中空部Ｈ２の周辺箇所に、面取り加工ＣＨが施されてもよい。
【００４４】
リード導体９に挿通された蓋体１１は、ケース２のほぼ円形の開口から挿入され、空間Ｓ１に収納される。そして、ケース２のほぼ円形の開口から所定距離、ケース２の内側の位置で、蓋体１１は、段部１０により係止される。ケース２のほぼ円形の開口から蓋体１１までの間に空間Ｓ２が形成される。空間Ｓ２に対して、エポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ケース２の内部に形成された空間Ｓ２に封止剤を充填することで、ケース２の内周面と封止剤との接着面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。
【００４５】
さらに、ケース２の内部に形成される空間Ｓ２に対して封止剤が充填され接合強度が向上するため、負荷に対する温度ヒューズ１の機械的強度が向上する。例えば、ケース２の外部に導出されたリード導体９にフォーミング加工がなされ、フォーミング加工にともなう負荷が封止剤に対してかかる場合に、負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４６】
以上のように、第１の実施形態における温度ヒューズ１は、ヒューズ素子６をケース２のほぼ中央に位置決めすることができる。さらに、ヒューズ素子６とケース２の内周面とが接触しない。したがって、温度ヒューズ１の耐絶縁性が向上する。さらに、封止剤が充填される空間を、ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１およびケース２の内部に形成される空間Ｓ２とすることができ、封止剤の接合強度を高めることができる。したがって、リード導体７やリード導体９に対してフォーミング加工等が行われた場合に、フォーミング加工等にともなう負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４７】
「温度ヒューズの動作」
温度ヒューズ１の動作の一例について説明する。図５は、温度ヒューズ１が動作した後の状態の一例を示したものである。温度ヒューズ１が適用される機器の異常な温度や自身の発熱による温度が可溶部４の融点に達すると、可溶部４が溶融する。溶融した可溶部４は、フラックス５の促進作用により表面張力が発揮され溶接部付近で球状化して溶断する。可溶部４が溶断することで、温度ヒューズ１が適用される回路が遮断される。
【００４８】
なお、段部１０が形成されていることにより、可溶部４とリード導体９との溶接部付近と、蓋体１１との間に所定距離を保つことができる。ここで、段部１０が形成されていないと、リード導体９に挿通された蓋体１１は、例えば、溶接部の膨らみにより係止され、可溶部４と蓋体１１とが接することになる。可溶部４と蓋体１１とが接していると、可溶部４が球状化する作用が蓋体１１により阻害され、動作不良が起きるおそれがある。しかしながら、段部１０により可溶部４と蓋体１１との間に所定距離を保つことができ、上述した不具合を防止することができる。段部８についても同様である。段部８により、凸部３と溶接部との間に所定距離を保つことができ、可溶部４が球状化する作用が凸部３により阻害されることを防止できる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
「温度ヒューズの構成」
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態における温度ヒューズ２１の断面の構成例を示す。なお、図６では、第１の実施形態における温度ヒューズ１と同様の箇所には、同様の符号を付している。
【００５０】
温度ヒューズ２１は、例えば、角筒状とされるケース２２を有する。ケース２２の一端には、例えば、ほぼ円形の開口が形成されており、ケース２２の他端には、例えば、ほぼ正方形の開口が形成されている。なお、開口の形状は適宜、変更できる。ほぼ正方形の開口からケース２２の内部に向かって、凹部Ｃ２が形成されている。凹部Ｃ２の底面のほぼ中央には、挿通孔Ｈ３が形成されている。この結果、ケース２２の他端の近傍の内周面の全てに、凸部２３が形成されることになる。挿通孔Ｈ３の径は、リード導体７の径よりやや大とされる。また、挿通孔Ｈ３の径は、後述する蓋体２４の径よりやや小とされる。このため、蓋体２４は、凸部２３により係止される。
【００５１】
なお、凸部２３は、温度ヒューズ２１の大きさやリード導体７に形成される段部８の位置などに応じて、適切な位置に形成される。凸部２３の形状は、適宜、変更できる。ケース２２の他端の近傍の内周面の全てに凸部２３が形成されていなくてもよい。例えば、ケース２２が角筒状である場合には、ケース２２の内部において対向する２面のみに凸部２３が形成されてもよい。
【００５２】
ケース２２のほぼ円形の開口からケース２２の内部に向かって、ほぼ円筒状の空間Ｓ３が形成される。挿通孔Ｈ３を介して、凹部Ｃ２と空間Ｓ３とが連通している。
【００５３】
空間Ｓ３には、可溶部４が収納されている。可溶部４は、例えば、ケース２２の内部のほぼ中央に収納されている。可溶部４の表面には、フラックス５がコーディングされている。可溶部４の一端には、リード導体７が溶接されている。可溶部４とリード導体７との溶接部からケース２２の外部に向かって、リード導体７が延伸している。凹部Ｃ２およびほぼ正方形の開口を介して、リード導体７の先端がケース２２の外部に導出されている。第１の実施形態と同様に、リード導体７には段部８が形成されている。
【００５４】
可溶部４の他端には、リード導体９が溶接されている。可溶部４とリード導体９との溶接部からケース２２の外部に向かって、リード導体９が延伸している。ケース２２のほぼ円形の開口を介して、リード導体９の先端がケース２２の外部に導出されている。第１の実施形態と同様に、リード導体９には段部１０が形成されている。なお、可溶部４、フラックス５、リード導体７、段部８、リード導体９、段部１０の詳細については、図２を参照して説明した内容と同じであるため、重複した説明を省略する。
【００５５】
リード導体７に対して、他の蓋体の一例である蓋体２４が挿通されている。蓋体２４は、蓋体１１と同様に、例えば、円盤状のものとされる。蓋体２４の径は、ほぼ円形の開口よりやや小とされ、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２４を挿入できるようにされている。また、蓋体２４の径は、挿通孔Ｈ３の径よりやや大とされる。このため、蓋体２４は、挿通孔Ｈ３を挿通することができず、凸部２３により係止される。
【００５６】
蓋体２４が有する中空部の径は、例えば、リード導体７の径よりやや大とされ、段部８の幅よりやや小とされる。蓋体２４は、例えば、ケース２２のほぼ円形の開口から挿入され、空間Ｓ３へと収納される。空間Ｓ３に収納された蓋体２４の一端が凸部２３により係止される。蓋体２４に対してリード導体７が挿通されると、段部８は、蓋体２４により係止される。つまり、蓋体２４は、凸部２３および段部８により挟み込まれて支持される（狭持される）。
【００５７】
リード導体９に対して、蓋体２５が挿通される。蓋体２５は、例えば、蓋体１１と同様に円盤状のものとされる。蓋体２５の径は、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２５を挿入できるように設定される。蓋体２５の有する中空部の径は、例えば、リード導体９の径よりやや大とされ、段部１０の幅よりやや小とされる。リード導体９に挿通された蓋体２５は、ケース２２のほぼ円形の開口から空間Ｓ３に挿入される。リード導体９に挿通された蓋体２５は、段部１０により係止される。
【００５８】
ケース２２のほぼ円形の開口と蓋体２５との間には空間Ｓ４が形成される。凹部Ｃ２および空間Ｓ４に対して、エポキシ樹脂等の封止剤が充填され、封止剤が硬化することで温度ヒューズ２１が形成される。ケース２２の内部に形成される凹部Ｃ２およびケース２２の内部に形成される空間Ｓ４に封止剤を充填することができ、温度ヒューズ１と同様に、温度ヒューズ２１の機械的強度を向上させることができる。
【００５９】
「温度ヒューズの組立方法」
温度ヒューズ２１の組立方法の一例について説明する。なお、温度ヒューズ２１の組立は、例えば、リード導体７およびリード導体９を可溶部４にそれぞれ溶接して一体化し、可溶部４にフラックス５をコーティングした上で行われる。はじめに、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２４が挿入される。例えば、蓋体２４は、ケース２２のほぼ円形の開口から挿入されて空間Ｓ３の内部に収納される。空間Ｓ３に収納された蓋体２４は、凸部２３によって係止される。次に、ケース２２のほぼ円形の開口からリード導体７が挿入される。リード導体７が挿入されることで、リード導体７、ヒューズ素子６およびリード導体９の一部が、順次、空間Ｓ３に収納される。
【００６０】
リード導体７は、蓋体２４の中空部に挿通される。そして、挿通孔Ｈ３、凹部Ｃ２を介して、リード導体７の先端がケース２２の外部へと導出される。リード導体７の段部８が蓋体２４により係止されると、リード導体７をそれ以上、挿通できなくなる。このとき、蓋体２４は、凸部２３および段部８により狭持され、ヒューズ素子６は、ケース２２の内部のほぼ中央に位置決めされる。
【００６１】
次に、リード導体９の先端から、蓋体２５がリード導体９に対して挿通される。蓋体２５は、ケース２２のほぼ円形の開口から空間Ｓ３に対して挿入される。そして、リード導体９に挿通された蓋体２５は、空間Ｓ３において段部１０により係止される。蓋体２４および蓋体２５により、ヒューズ素子６の表面とケース２２の内周面とが接触しない状態で支持される。
【００６２】
次に、ほぼ正方形の開口から凹部Ｃ２にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ほぼ円形の開口から空間Ｓ４にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。充填された封止剤が硬化することで、温度ヒューズ２１が形成される。なお、上述した温度ヒューズ２１の組立方法は一例であり、適宜変更できる。例えば、リード導体７に蓋体２４を挿通し、リード導体９に蓋体２５を挿通した後に、リード導体７をケース２２の内部に挿入してもよい。また、凹部Ｃ２および空間Ｓ４のそれぞれに封止剤を充填する順序は問わない。
【００６３】
＜変形例＞
以上、本開示の複数の実施形態について具体的に説明したが、本開示は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。上述した実施形態では、リード導体７を加圧することにより段部８を形成するようにしたが、リード導体７に対して樹脂等を塗布することにより段部８を形成してもよい。段部１０についても同様である。
【００６４】
なお、それぞれの実施形態および変形例における構成は、技術的な矛盾が生じない範囲において、他の実施形態および変形例に適用可能である。さらに、それぞれの実施形態および変形例における効果は、技術的な矛盾が生じない範囲において、他の実施形態においても奏するものである。
【符号の説明】
【００６５】
１、２１・・・温度ヒューズ
２、２２・・・ケース
３、２３・・・凸部
７、９・・・リード導体
８、１０・・・段部
４・・・可溶部
６・・・ヒューズ素子
１１、２４、２５・・・蓋体
Ｃ１、Ｃ２・・・凹部
Ｓ２、Ｓ４・・・空間
【技術分野】
【０００１】
本開示は、温度ヒューズに関する。例えば、可溶部を含むヒューズ素子の表面とケースの内周面とが接触しない温度ヒューズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気機器や電子機器などに対する熱的保護部品として温度ヒューズが使用されている。例えば、下記特許文献１および下記特許文献２には、両端からリード導体が延伸する可溶合金を、ケースの内部に収納した温度ヒューズが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１５１８７３号公報
【特許文献２】特開平０５−１７４６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度ヒューズの過電流に対する耐性を高め、定格電圧や定格電流を高くするには、ケースの内面と、可溶合金を含むヒューズ素子の表面とが離れていることが望ましい。温度ヒューズの可溶合金が溶断したときに発生するアーク放電により、可溶合金にコーティングされているフラックスが炭化する。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることにより、炭化したフラックスを介して電流が流れることを防止でき、絶縁抵抗が低下することを防止できる。
【０００５】
さらに、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電により、溶断した可溶合金が飛散する。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることにより、飛散した可溶合金を分散させてケースの内面に付着させることができる。このため、溶断した可溶合金による再導通を防止することができ、絶縁抵抗の低下を防止できる。さらに、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電によりケースが破壊する場合がある。ケースの内面とヒューズ素子の表面とが離れていることによりアーク放電の影響を直接受けず、ケースの破壊を防止できる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているような、両端を樹脂で封止するだけの温度ヒューズでは、ヒューズ素子を正確に位置決めすることができない。このため、温度ヒューズを樹脂で封止した際に、ケースの内面とヒューズ素子の表面とが接触してしまう問題があった。
【０００７】
同様に、特許文献２に記載されているように、先端が凹部とされるリード線に可溶合金の先端を受け止めるだけでは、ヒューズ素子を正確に位置決めすることが困難である。特に、筒体内における感温素子の垂直方向の位置決めに治具を使用しなければならないという問題があった。
【０００８】
したがって、本開示の目的の一つは、可溶合金等の可溶部の位置決めを正確に行うことができ、可溶部を含むヒューズ素子の表面とケースの内面とが接触しない温度ヒューズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本開示は、例えば、
可溶部と、
可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、
第１のリード導体に形成された第１の段部および第２のリード導体に形成された第２の段部と、
可溶部と第１のリード導体と第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、可溶部が収納される筒状のケースと、
ケースの他端の近傍の内面に形成され、第１のリード導体側を係止する凸部と、
第２のリード導体に挿通され、第２の段部により係止される蓋体と
からなる温度ヒューズである。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、ヒューズ素子の表面とケースの内面とが接触しない。したがって、温度ヒューズが動作して可溶部が溶断した際に絶縁抵抗の低下をまねくことなく、温度ヒューズが適用される回路を確実に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１の実施形態における温度ヒューズの構成例を示す略線図である。
【図２】本開示におけるヒューズ素子およびリード導体の一例を説明するための略線図である。
【図３】本開示におけるケースの一例を説明するための略線図である。
【図４】本開示における蓋体の一例を説明するための略線図である。
【図５】本開示の温度ヒューズの動作例を説明するための略線図である。
【図６】本開示の第２の実施形態における温度ヒューズの構成例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜第１の実施形態＞
＜第２の実施形態＞
＜変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、本開示の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本開示の範囲は、以下の説明において、特に本開示を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
「温度ヒューズの概要」
始めに、本開示の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態における温度ヒューズ１の断面の構成例を示す。温度ヒューズ１は、例えば、各種の電子機器の回路に組み込まれる。詳細は後述するが、機器の異常温度を感知すると温度ヒューズ１が動作し、回路に流れる電流を遮断する。なお、温度ヒューズ１が動作する温度は、６５℃、７５℃、１００℃等、適宜、設定される。
【００１４】
温度ヒューズ１は、例えば、断面がほぼ正方形である角筒状のケース２を有する。ケース２の一端には、例えば、ほぼ円形の開口が形成されている。ケース２の他端には、例えば、ほぼ正方形の開口が形成されている。図１に示す例では、ケース２の、図面に向かって右側の端面に、ほぼ円形の開口が形成されている。ケース２の、図面に向かって左側の端面に、ほぼ正方形の開口が形成されている。なお、開口の形状は、適宜、変更できる。
【００１５】
ケース２のほぼ正方形の開口からケース２の内部に向かって、凹部Ｃ１が形成されている。凹部Ｃ１の底面のほぼ中央には、挿通孔Ｈ１が形成されている。この結果、ケース２の他端の近傍の内周面の全てに、凸部３が形成される。挿通孔Ｈ１の径は、後述するリード導体７の径よりやや大とされる。ケース２のほぼ円形の開口からケース２の内部に向かって、ほぼ円筒状の空間Ｓ１が形成されている。挿通孔Ｈ１を介して、凹部Ｃ１と空間Ｓ１とが連通している。
【００１６】
空間Ｓ１には、可溶部４が収納されている。可溶部４の表面には、フラックス５がコーディングされている。なお、フラックス５がコーティングされた可溶部４を、適宜、ヒューズ素子６と称する。可溶部４の一端には、第１のリード導体であるリード導体７が溶接されている。可溶部４とリード導体７との溶接箇所（溶接部）からケース２の外部に向かって、リード導体７が延伸している。リード導体７の端部が、ケース２のぼほ正方形の開口を介してケース２の外部に導出されている。リード導体７には、第１の段部の一例である段部８が形成されている。
【００１７】
リード導体７の径は、挿通孔Ｈ１の径よりやや小とされる。また、段部８の幅（リード導体７の延長方向と直交する方向の長さ）は、挿通孔Ｈ１の径よりやや大とされる。したがって、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されると、段部８は凸部３により係止される。
【００１８】
可溶部４の他端には、第２のリード導体であるリード導体９が溶接されている。可溶部４とリード導体９との溶接部からケース２の外部に向かって、リード導体９が延伸している。リード導体９の端部が、ケース２のほぼ円形の開口を介してケース２の外部に導出されている。リード導体９には、第２の段部の一例である段部１０が形成されている。
【００１９】
リード導体９に対して、蓋体１１が挿通されている。詳細は後述するが、蓋体１１は、例えば、中空部を有する円盤状のものである。蓋体１１の径は、ケース２のほぼ円形の開口の径よりやや小である。蓋体１１の中空部の径は、リード導体９の径のよりやや大とされ、段部１０の幅（リード導体９の延長方向と直交する方向の長さ）よりやや小とされる。リード導体９に挿通された蓋体１１は、ほぼ円形の開口から空間Ｓ１に挿入され、空間Ｓ１に収納される。
【００２０】
リード導体９に挿通された蓋体１１は、空間Ｓ１において段部１０により係止される。このとき、ケース２のほぼ円形の開口と蓋体１１との間に空間Ｓ２が形成される。凹部Ｃ１および空間Ｓ２に対して、エポキシ樹脂等の封止剤がそれぞれ充填されて温度ヒューズ１が形成される。
【００２１】
「温度ヒューズの組立方法」
温度ヒューズ１の組立方法の一例について説明する。なお、温度ヒューズ１の組立は、例えば、リード導体７およびリード導体９を可溶部４にそれぞれ溶接して一体化し、可溶部４にフラックス５をコーティングした上で行われる。はじめに、ケース２のほぼ円形の開口から空間Ｓ１に向かって、リード導体７が挿入される。リード導体７が挿入されていくと、ヒューズ素子６およびリード導体９の一部が順次、空間Ｓ１へと収納されていく。リード導体７は、挿通孔Ｈ１に挿通される。そして、凹部Ｃ１およびケース２のほぼ正方形の開口を介して、リード導体７の先端がケース２の外部に導出される。
【００２２】
リード導体７がケース２の内部に挿入されていくと、凸部３により段部８が係止される。段部８が係止されることで、リード導体７をそれ以上、挿入することができなくなる。リード導体７における段部８の形成位置を適切に設定することで、段部８が係止された際のヒューズ素子６の位置をケース２の内部のほぼ中央とすることができる。
【００２３】
続いて、蓋体１１が、リード導体９の先端からリード導体９に対して挿通される。リード導体９に挿通された蓋体１１は、ケース２のほぼ円形の開口を介して空間Ｓ１へと収納され、段部１０により係止される。蓋体１１によりヒューズ素子６が浮く状態で支持され、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが接触しない。
【００２４】
続いて、凹部Ｃ１および空間Ｓ２にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ケース２のほぼ正方形の開口を介して凹部Ｃ１に封止剤が充填される。ケース２のほぼ円形の開口を介して空間Ｓ２に封止剤が充填される。ここで、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されているため、ほぼ正方形の開口から充填された封止剤が、挿通孔Ｈ１を介して空間Ｓ１に流れ込むことはない。また、ほぼ円形の開口から充填された封止剤は蓋体１１により遮断され、それ以上空間Ｓ１内に流れ込むことはない。充填された封止剤が硬化することで、温度ヒューズ１が組み立てられる。なお、上述した温度ヒューズ１の組立方法は一例であり、適宜、変更できる。例えば、はじめに蓋体１１をリード導体９に挿通した後に、リード導体７等をケース２に対して挿入してもよい。
【００２５】
以上のようにして形成される温度ヒューズ１は、ヒューズ素子６の表面とケース２の内面とが接触せず離れている。このため、耐絶縁性が増加する。さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、アーク放電により炭化したフラックスを介して電流が流れることを防止でき、絶縁抵抗が低下することを防止できる。
【００２６】
さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、アーク放電により飛散した可溶合金を分散させてケースの内周面に付着させることができる。このため、溶断した可溶合金による再導通を防止することができ、絶縁抵抗の低下を防止できる。さらに、ヒューズ素子６の表面とケース２の内周面とが離れているため、温度ヒューズが動作する際に発生するアーク放電の影響を直接受けず、ケース２の破壊を防止できる。なお、温度ヒューズ１は、例えば、定格電圧：ＡＣ(Alternating Current)２５０Ｖ（ボルト）、定格電流：１０Ａ（アンペア）による耐性試験にも対応可能である。
【００２７】
「ヒューズ素子およびリード導体」
次に、温度ヒューズ１の各部について詳細に説明する。図２は、ヒューズ素子６、リード導体７およびリード導体９の構成の一例を示す。上述したように、ヒューズ素子６は、可溶部４と、可溶部４にコーティングされたフラックス５とを含む。
【００２８】
可溶部４の端部に対して、リード導体７の端部が溶接され、可溶部４の端部からリード導体７が延伸する。可溶部４の他方の端部に対して、リード導体９の端部が溶接され、可溶部４の他方の端部からリード導体９が延伸する。リード導体７およびリード導体９が可溶部４にそれぞれ溶接されることで、可溶部４の両端には、溶接部としての球状の膨らみが若干、生じる。
【００２９】
可溶部４とリード導体７とは、例えば、抵抗溶接により溶接される。抵抗溶接では、リード導体７に電流を流し、その電流により可溶部４の端部を溶融させる。溶融した可溶部４の端部を冷却することで、可溶部４とリード導体７とが溶接される。同様に、可溶部４とリード導体９とは、例えば、抵抗溶接によって溶接される。
【００３０】
可溶部４は、例えば、はんだ合金が使用される。近年、環境保護の観点から、カドミウム（Ｃｄ）や鉛（Ｐｂ）などの人体に有害な重金属を含有しない錫（Ｓｎ）−ビスマス（Ｂｉ）系などのはんだ合金が、可溶部４として使用される。なお、インジウム（Ｉｎ）や銅（Ｃｕ）が一部含まれるはんだ合金が、可溶部４として使用されてもよい。可溶部４の表面には、例えば、松脂（ロジン）を主成分とするフラックス５がコーティングされる。
【００３１】
リード導体７は、例えば、錫メッキ軟銅線が使用される。リード導体７の径は、例えば、１ｍｍ（ミリメートル）である。リード導体７には、段部８が形成される。段部８は、例えば、ほぼ板状とされ、リード導体７の一部を加圧することで形成される。リード導体７の一部を加圧するだけなので、段部８を形成するために新たな部品を使用する必要がない。段部８の幅は、例えば、１．２ｍｍとされる。段部８は、リード導体７の先端から例えば、１．６ｍｍの箇所に形成される。段部８の長さ（リード導体７の延長方向と同一方向の長さ）は、例えば、１ｍｍとされる。
【００３２】
段部８の幅、長さ、形成箇所などは、温度ヒューズ１の大きさ等に応じて適宜、変更できる。例えば、図２に示す例では、可溶部４とリード導体７との溶接部から所定距離をもって、段部８が形成されている。所定距離をもたせず、例えば、可溶部４とリード導体７との溶接部の近傍から段部８が形成されてもよい。
【００３３】
リード導体９は、例えば、錫メッキ軟銅線が使用される。リード導体９の径の大きさは、例えば、１ｍｍである。リード導体９には、段部１０が形成される。段部１０は、例えば、ほぼ板状とされ、リード導体９の一部を加圧することで形成される。リード導体９の一部を加圧するだけなので、段部１０を形成するために新たな部品を使用する必要がない。段部１０の幅は、例えば、１．２ｍｍとされる。段部１０は、リード導体９の先端から例えば、１．６ｍｍの箇所に形成され、長さ（リード導体９の延長方向と同一方向の長さ）は、例えば、１ｍｍとされる。
【００３４】
段部１０の幅、長さ、形成箇所などは、温度ヒューズ１の大きさ等に応じて適宜、変更できる。例えば、図２に示す例では、可溶部４とリード導体９との溶接部から所定距離をもって段部１０が形成されている。所定距離をもたせず、例えば、可溶部４とリード導体９との溶接部の近傍から段部１０が形成されてもよい。
【００３５】
「ケース」
次に、ケース２について説明する。図３Ａは、ケース２の断面の一例を示し、図３Ｂは、ケース２の左側面を示す。ケース２は、例えば、角筒状とされる。ケース２は、円筒状など他の形状とされてもよい。ケース２の材料としては、例えば、セラミックスの一つであり、機械的強度、耐熱性、電気絶縁性、化学的安定性などに優れたアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）が使用される。ケース２の材料として、樹脂等の他の材料が使用されてもよい。例えば、アルミナセラミックスの粉末を焼成加工することで、所望の形状のケース２が形成される。
【００３６】
ケース２の他端には、ほぼ正方形の開口が形成されている。ほぼ正方形の開口を介してケース２の内部に向かって、凹部Ｃ１が形成される。凹部Ｃ１の底面のほぼ中央には挿通孔Ｈ１が形成される。挿通孔Ｈ１の径は、ほぼ正方形の開口の幅より小とされ、例えば、１．１ｍｍとされる。この結果、ケース２の内周面の全てに凸部３が形成される。
【００３７】
また、挿通孔Ｈ１の径は、リード導体７の径よりやや大きく、段部８の幅よりやや小さい。このため、リード導体７を挿通孔Ｈ１に対して挿通することができる。そして、挿通孔Ｈ１に対してリード導体７を挿通していくと、段部８が凸部３により係止される。
【００３８】
なお、凸部３は、温度ヒューズ１の大きさやリード導体７に形成される段部８の位置などに応じて、適切な位置に形成される。凸部３の形状は、適宜、変更できる。ケース２の内周面の全てに凸部３が形成されていなくてもよい。例えば、ケース２が角筒状である場合には、ケース２の内部において対向する２面のみに凸部３が形成されるようにしてもよい。
【００３９】
凹部Ｃ１に対して、エポキシ樹脂などの封止剤が充填される。封止剤は、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂が使用されてもよい。ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１に封止剤が充填されることで、ケース２の内周面と封止剤との接着面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。なお、封止剤が充填されるときは、挿通孔Ｈ１にリード導体７が挿通されている。したがって、凹部Ｃ１に充填された封止剤が挿通孔Ｈ１を介して空間Ｓ１に流れ込むことはない。
【００４０】
さらに、ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１に対して封止剤が充填されて接合強度が向上するため、負荷に対する温度ヒューズ１の機械的強度が向上する。例えば、ケース２の外部に導出されたリード導体７にフォーミング加工がなされ、フォーミング加工にともなう負荷が封止剤に対してかかる場合に、負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４１】
ケース２の一端には、例えば、ほぼ円形である開口が形成されている。ほぼ円形の開口からケース２の内部に向かって、空間Ｓ１が形成される。空間Ｓ１は、例えば、円筒状とされる。挿通孔Ｈ１を介して、空間Ｓ１と凹部Ｃ１とが連通している。
【００４２】
「蓋体」
次に、蓋体１１について説明する。図４Ａは、蓋体１１の断面を示し、図４Ｂは、蓋体１１の側面を示す。蓋体１１の材料としては、例えば、機械的強度、耐熱性、電気絶縁性、化学的安定性などに優れ、セラミックスの一つである、アルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3）が使用される。蓋体１１の材料として、樹脂等の他の材料が使用されてもよい。例えば、アルミナセラミックスの粉末を焼成加工することで、所望の形状の蓋体１１が形成される。
【００４３】
蓋体１１は、例えば、ほぼ中央に中空部Ｈ２を有する円盤状とされる。蓋体１１の径は、ケース２のほぼ円形の開口の径よりやや小とされている。このため、ほぼ円形の開口からケース２内へと蓋体１１を挿入できる。中空部Ｈ２は、例えば、ほぼ円形とされる。中空部Ｈ２の径は、リード導体９の径よりやや大とされており、中空部Ｈ２にリード導体９を通すことで、蓋体１１をリード導体９に挿通できる。中空部Ｈ２の径は、段部１０の幅よりやや小とされる。このため、リード導体９に挿通された蓋体１１は、段部１０により係止される。中空部Ｈ２の径は、例えば、１．１ｍｍとされる。なお、リード導体９に蓋体１１を挿通し易くするために、蓋体１１の中空部Ｈ２の周辺箇所に、面取り加工ＣＨが施されてもよい。
【００４４】
リード導体９に挿通された蓋体１１は、ケース２のほぼ円形の開口から挿入され、空間Ｓ１に収納される。そして、ケース２のほぼ円形の開口から所定距離、ケース２の内側の位置で、蓋体１１は、段部１０により係止される。ケース２のほぼ円形の開口から蓋体１１までの間に空間Ｓ２が形成される。空間Ｓ２に対して、エポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ケース２の内部に形成された空間Ｓ２に封止剤を充填することで、ケース２の内周面と封止剤との接着面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。
【００４５】
さらに、ケース２の内部に形成される空間Ｓ２に対して封止剤が充填され接合強度が向上するため、負荷に対する温度ヒューズ１の機械的強度が向上する。例えば、ケース２の外部に導出されたリード導体９にフォーミング加工がなされ、フォーミング加工にともなう負荷が封止剤に対してかかる場合に、負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４６】
以上のように、第１の実施形態における温度ヒューズ１は、ヒューズ素子６をケース２のほぼ中央に位置決めすることができる。さらに、ヒューズ素子６とケース２の内周面とが接触しない。したがって、温度ヒューズ１の耐絶縁性が向上する。さらに、封止剤が充填される空間を、ケース２の内部に形成される凹部Ｃ１およびケース２の内部に形成される空間Ｓ２とすることができ、封止剤の接合強度を高めることができる。したがって、リード導体７やリード導体９に対してフォーミング加工等が行われた場合に、フォーミング加工等にともなう負荷により封止剤が破壊されることを防止できる。
【００４７】
「温度ヒューズの動作」
温度ヒューズ１の動作の一例について説明する。図５は、温度ヒューズ１が動作した後の状態の一例を示したものである。温度ヒューズ１が適用される機器の異常な温度や自身の発熱による温度が可溶部４の融点に達すると、可溶部４が溶融する。溶融した可溶部４は、フラックス５の促進作用により表面張力が発揮され溶接部付近で球状化して溶断する。可溶部４が溶断することで、温度ヒューズ１が適用される回路が遮断される。
【００４８】
なお、段部１０が形成されていることにより、可溶部４とリード導体９との溶接部付近と、蓋体１１との間に所定距離を保つことができる。ここで、段部１０が形成されていないと、リード導体９に挿通された蓋体１１は、例えば、溶接部の膨らみにより係止され、可溶部４と蓋体１１とが接することになる。可溶部４と蓋体１１とが接していると、可溶部４が球状化する作用が蓋体１１により阻害され、動作不良が起きるおそれがある。しかしながら、段部１０により可溶部４と蓋体１１との間に所定距離を保つことができ、上述した不具合を防止することができる。段部８についても同様である。段部８により、凸部３と溶接部との間に所定距離を保つことができ、可溶部４が球状化する作用が凸部３により阻害されることを防止できる。
【００４９】
＜第２の実施形態＞
「温度ヒューズの構成」
次に、本開示の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態における温度ヒューズ２１の断面の構成例を示す。なお、図６では、第１の実施形態における温度ヒューズ１と同様の箇所には、同様の符号を付している。
【００５０】
温度ヒューズ２１は、例えば、角筒状とされるケース２２を有する。ケース２２の一端には、例えば、ほぼ円形の開口が形成されており、ケース２２の他端には、例えば、ほぼ正方形の開口が形成されている。なお、開口の形状は適宜、変更できる。ほぼ正方形の開口からケース２２の内部に向かって、凹部Ｃ２が形成されている。凹部Ｃ２の底面のほぼ中央には、挿通孔Ｈ３が形成されている。この結果、ケース２２の他端の近傍の内周面の全てに、凸部２３が形成されることになる。挿通孔Ｈ３の径は、リード導体７の径よりやや大とされる。また、挿通孔Ｈ３の径は、後述する蓋体２４の径よりやや小とされる。このため、蓋体２４は、凸部２３により係止される。
【００５１】
なお、凸部２３は、温度ヒューズ２１の大きさやリード導体７に形成される段部８の位置などに応じて、適切な位置に形成される。凸部２３の形状は、適宜、変更できる。ケース２２の他端の近傍の内周面の全てに凸部２３が形成されていなくてもよい。例えば、ケース２２が角筒状である場合には、ケース２２の内部において対向する２面のみに凸部２３が形成されてもよい。
【００５２】
ケース２２のほぼ円形の開口からケース２２の内部に向かって、ほぼ円筒状の空間Ｓ３が形成される。挿通孔Ｈ３を介して、凹部Ｃ２と空間Ｓ３とが連通している。
【００５３】
空間Ｓ３には、可溶部４が収納されている。可溶部４は、例えば、ケース２２の内部のほぼ中央に収納されている。可溶部４の表面には、フラックス５がコーディングされている。可溶部４の一端には、リード導体７が溶接されている。可溶部４とリード導体７との溶接部からケース２２の外部に向かって、リード導体７が延伸している。凹部Ｃ２およびほぼ正方形の開口を介して、リード導体７の先端がケース２２の外部に導出されている。第１の実施形態と同様に、リード導体７には段部８が形成されている。
【００５４】
可溶部４の他端には、リード導体９が溶接されている。可溶部４とリード導体９との溶接部からケース２２の外部に向かって、リード導体９が延伸している。ケース２２のほぼ円形の開口を介して、リード導体９の先端がケース２２の外部に導出されている。第１の実施形態と同様に、リード導体９には段部１０が形成されている。なお、可溶部４、フラックス５、リード導体７、段部８、リード導体９、段部１０の詳細については、図２を参照して説明した内容と同じであるため、重複した説明を省略する。
【００５５】
リード導体７に対して、他の蓋体の一例である蓋体２４が挿通されている。蓋体２４は、蓋体１１と同様に、例えば、円盤状のものとされる。蓋体２４の径は、ほぼ円形の開口よりやや小とされ、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２４を挿入できるようにされている。また、蓋体２４の径は、挿通孔Ｈ３の径よりやや大とされる。このため、蓋体２４は、挿通孔Ｈ３を挿通することができず、凸部２３により係止される。
【００５６】
蓋体２４が有する中空部の径は、例えば、リード導体７の径よりやや大とされ、段部８の幅よりやや小とされる。蓋体２４は、例えば、ケース２２のほぼ円形の開口から挿入され、空間Ｓ３へと収納される。空間Ｓ３に収納された蓋体２４の一端が凸部２３により係止される。蓋体２４に対してリード導体７が挿通されると、段部８は、蓋体２４により係止される。つまり、蓋体２４は、凸部２３および段部８により挟み込まれて支持される（狭持される）。
【００５７】
リード導体９に対して、蓋体２５が挿通される。蓋体２５は、例えば、蓋体１１と同様に円盤状のものとされる。蓋体２５の径は、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２５を挿入できるように設定される。蓋体２５の有する中空部の径は、例えば、リード導体９の径よりやや大とされ、段部１０の幅よりやや小とされる。リード導体９に挿通された蓋体２５は、ケース２２のほぼ円形の開口から空間Ｓ３に挿入される。リード導体９に挿通された蓋体２５は、段部１０により係止される。
【００５８】
ケース２２のほぼ円形の開口と蓋体２５との間には空間Ｓ４が形成される。凹部Ｃ２および空間Ｓ４に対して、エポキシ樹脂等の封止剤が充填され、封止剤が硬化することで温度ヒューズ２１が形成される。ケース２２の内部に形成される凹部Ｃ２およびケース２２の内部に形成される空間Ｓ４に封止剤を充填することができ、温度ヒューズ１と同様に、温度ヒューズ２１の機械的強度を向上させることができる。
【００５９】
「温度ヒューズの組立方法」
温度ヒューズ２１の組立方法の一例について説明する。なお、温度ヒューズ２１の組立は、例えば、リード導体７およびリード導体９を可溶部４にそれぞれ溶接して一体化し、可溶部４にフラックス５をコーティングした上で行われる。はじめに、ケース２２のほぼ円形の開口から蓋体２４が挿入される。例えば、蓋体２４は、ケース２２のほぼ円形の開口から挿入されて空間Ｓ３の内部に収納される。空間Ｓ３に収納された蓋体２４は、凸部２３によって係止される。次に、ケース２２のほぼ円形の開口からリード導体７が挿入される。リード導体７が挿入されることで、リード導体７、ヒューズ素子６およびリード導体９の一部が、順次、空間Ｓ３に収納される。
【００６０】
リード導体７は、蓋体２４の中空部に挿通される。そして、挿通孔Ｈ３、凹部Ｃ２を介して、リード導体７の先端がケース２２の外部へと導出される。リード導体７の段部８が蓋体２４により係止されると、リード導体７をそれ以上、挿通できなくなる。このとき、蓋体２４は、凸部２３および段部８により狭持され、ヒューズ素子６は、ケース２２の内部のほぼ中央に位置決めされる。
【００６１】
次に、リード導体９の先端から、蓋体２５がリード導体９に対して挿通される。蓋体２５は、ケース２２のほぼ円形の開口から空間Ｓ３に対して挿入される。そして、リード導体９に挿通された蓋体２５は、空間Ｓ３において段部１０により係止される。蓋体２４および蓋体２５により、ヒューズ素子６の表面とケース２２の内周面とが接触しない状態で支持される。
【００６２】
次に、ほぼ正方形の開口から凹部Ｃ２にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。ほぼ円形の開口から空間Ｓ４にエポキシ樹脂等の封止剤が充填される。充填された封止剤が硬化することで、温度ヒューズ２１が形成される。なお、上述した温度ヒューズ２１の組立方法は一例であり、適宜変更できる。例えば、リード導体７に蓋体２４を挿通し、リード導体９に蓋体２５を挿通した後に、リード導体７をケース２２の内部に挿入してもよい。また、凹部Ｃ２および空間Ｓ４のそれぞれに封止剤を充填する順序は問わない。
【００６３】
＜変形例＞
以上、本開示の複数の実施形態について具体的に説明したが、本開示は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。上述した実施形態では、リード導体７を加圧することにより段部８を形成するようにしたが、リード導体７に対して樹脂等を塗布することにより段部８を形成してもよい。段部１０についても同様である。
【００６４】
なお、それぞれの実施形態および変形例における構成は、技術的な矛盾が生じない範囲において、他の実施形態および変形例に適用可能である。さらに、それぞれの実施形態および変形例における効果は、技術的な矛盾が生じない範囲において、他の実施形態においても奏するものである。
【符号の説明】
【００６５】
１、２１・・・温度ヒューズ
２、２２・・・ケース
３、２３・・・凸部
７、９・・・リード導体
８、１０・・・段部
４・・・可溶部
６・・・ヒューズ素子
１１、２４、２５・・・蓋体
Ｃ１、Ｃ２・・・凹部
Ｓ２、Ｓ４・・・空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶部と、
前記可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、
前記第１のリード導体に形成された第１の段部および前記第２のリード導体に形成された第２の段部と、
前記可溶部と前記第１のリード導体と前記第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、前記第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、前記可溶部が収納される筒状のケースと、
前記ケースの他端の近傍の内面に形成され、前記第１のリード導体側を係止する凸部と、
前記第２のリード導体に挿通され、前記第２の段部により係止される蓋体と
からなる温度ヒューズ。
【請求項２】
前記第１の段部が、前記凸部により係止される請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項３】
前記第１のリード導体に他の蓋体が挿通され、前記他の蓋体が前記第１の段部および前記凸部により狭持される請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項４】
前記ケースの他端と前記凸部との間に、封止剤を充填するための凹部が形成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度ヒューズ。
【請求項５】
前記ケースの一端と前記蓋体との間に、封止剤が充填される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度ヒューズ。
【請求項１】
可溶部と、
前記可溶部の両端からそれぞれ延伸する第１および第２のリード導体と、
前記第１のリード導体に形成された第１の段部および前記第２のリード導体に形成された第２の段部と、
前記可溶部と前記第１のリード導体と前記第２のリード導体とが一端の開口から挿入され、前記第１および第２のリード導体の端部が外部に導出された状態で、前記可溶部が収納される筒状のケースと、
前記ケースの他端の近傍の内面に形成され、前記第１のリード導体側を係止する凸部と、
前記第２のリード導体に挿通され、前記第２の段部により係止される蓋体と
からなる温度ヒューズ。
【請求項２】
前記第１の段部が、前記凸部により係止される請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項３】
前記第１のリード導体に他の蓋体が挿通され、前記他の蓋体が前記第１の段部および前記凸部により狭持される請求項１に記載の温度ヒューズ。
【請求項４】
前記ケースの他端と前記凸部との間に、封止剤を充填するための凹部が形成される請求項１乃至３のいずれか１項に記載の温度ヒューズ。
【請求項５】
前記ケースの一端と前記蓋体との間に、封止剤が充填される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の温度ヒューズ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２１６４７８（Ｐ２０１２−２１６４７８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８２２１１（Ｐ２０１１−８２２１１）
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５９４０３８４１６）株式会社タムラサーマルデバイス (10)
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１日（２０１１．４．１）
【出願人】（５９４０３８４１６）株式会社タムラサーマルデバイス (10)
【出願人】（３９０００５２２３）株式会社タムラ製作所 (526)
【Ｆターム（参考）】
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